タンパク質の例

皆さんこんにちは、インターンシップに参加している東京工業大学 大学院 1年生の三浦と申します。
インターン2日目であり、最終日でもあります。この2日間を通して色々な体験が出来たと思っています。

今日は昨日の続きになりますがタンパク質について記事を書かせていただきたいと思います。
前回の記事ではタンパク質はアミノ酸から出来ており、沢山のアミノ酸が繋がって膨大な種類のタンパク質を形成しているということをお話ししました。
今回は具体的にタンパク質がどのような形をしているのか、などについてお話ししたいと思います。

引用元:https://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%B7%91%E8%89%B2%E8%9B%8D%E5%85%89%E3%82%BF%E3%83%B3%E3%83%91%E3%82%AF%E8%B3%AA
これはGFPと呼ばれるタンパク質です。
Green Fluorescent Proteinの略で、名前の通り緑色に光るタンパク質で、238個のアミノ酸がつながって1分子のタンパク質を作っています。
このタンパク質を発見した下村 脩さんという研究者は、この発見により2008年にノーベル賞を受賞しています。
GFPは、その緑色に光るという性質から様々なところで利用されています。
例えば、動物実験において癌細胞にGFPを組み込むことによって、目に見えにくい癌細胞の広がり方などの情報を解剖せずに得ることが出来ます。
他にも、遺伝子を導入する実験をする際に、導入する遺伝子にGFPをつけることによって、ちゃんと遺伝子が入ったかどうかを蛍光の有無によって判別することが出来ます。
このように色々な応用の利くGFPの発見は、研究の大きな発展をもたらしました。

他にも様々なタンパク質が存在します。
日本蛋白質構造データバンク(PDBj: Protein Data Bank Japan)というサイトでは、今までに発見されたタンパク質がデータバンクとなって大量に保存されています。
ここではPDBファイルと呼ばれるタンパク質の構造を解析したデータをダウンロードすることが出来ます。
このファイルを開くためのソフトとして主に使用しているのはPymolというもので、このような画面になっています。

引用元:http://www.protein.osaka-u.ac.jp/rcsfp/supracryst/suzuki/jpxtal/Katsutani/operation.php
このソフトを使えば、タンパク質の構造を実際にマウスで自由に拡大・回転させることが出来ます。
タンパク質の研究をしている研究室では、このソフトウェアを使ってあるアミノ酸がタンパク質の中でどこの位置に存在しているのか、どのアミノ酸とどのアミノ酸が近い位置に存在するかを確認したりして実験に役立てています。

興味を持たれた方はお気軽にお問い合わせください。

タンパク質とは

 はじめまして、インターンシップに参加している東京工業大学 大学院 1年生の三浦と申します。
大学院は生命系学科ということで、生体内の分子などの研究が盛んに行われています。
今回は、私が今、大学で研究しているタンパク質についての記事を書こうと思います。

 皆さんはタンパク質についてご存知ですか?
タンパク質というと、肉や卵、プロテインなどを思い浮かべる方も多いと思います。
タンパク質を食べると筋肉になる、運動した後はプロテインを飲んだ方が筋肉が付きやすくなる、という話はよく耳にすると思います。

 では実際にはタンパク質とはどのようなものなのでしょうか。

 皆さんはアミノ酸という言葉を聞いた事がありますか?
アミノ酸といえばスポーツ飲料、栄養ドリンクなどのイメージがあると思います。
アミノ酸というのは、高校の生物の授業などで習うと思いますが、アミノ基(-NH2)というものと、カルボキシル基(-COOH)というものの両方を持っている物質のグループのことです。
カルボキシル基がついた物質は〇〇酸という名前が多く、例えば乳酸、酢酸、クエン酸などはカルボキシル基を持つカルボン酸になります。
アミノ基の「アミノ」と〇〇酸の「酸」を合わせてアミノ酸という名称になりました。

 アミノ酸は基本的に20種類存在します。グリシン、アラニン、イソロイシン、アルギニン、バリンなど、この中には名前を聞いた事があるという人も、もしかしたら居るかもしれません。
この20種類のアミノ酸の中にも細かいグループがあり、大きく2種類に分けられます。
水になじむ親水性アミノ酸、油になじむ疎水性アミノ酸です。
親水性アミノ酸の中でも、3種類のグループがあり、酸性アミノ酸・中性アミノ酸・塩基性アミノ酸があります。
20種類のアミノ酸は、それぞれ異なる性質を持っていることが分かると思います。
タンパク質はこれらの20種類のアミノ酸の組み合わせによって出来ています。

 アミノ酸の種類が20種類あるということは、タンパク質の種類は何種類あるでしょうか?

 2つのアミノ酸が繋がったペプチド(タンパク質の小さいもの)は、20×20=400種類存在します。
3つのアミノ酸が繋がったペプチドは、20×20×20=8000種類存在します。
タンパク質は、小さいものでも50個以上のアミノ酸が繋がって出来ています。
つまり20の50乗以上の種類のタンパク質が作れることになります。
この数字は概算で10の65乗、つまり0が65個続く数字になります。とてつもなく大きな数字です。
タンパク質は、300個前後のアミノ酸が繋がったものが多いので、この場合は20の300乗種類、もはや計算できない数になります。
その他にも、1つのタンパク質を考えたときに、ある場所とある場所が引き合って結合したり、またタンパク質と他のタンパク質が相互作用したりすることが良くあります。
そこまでも考慮すると、更にタンパク質の種類は増えることになります。

 実際に全ての種類のタンパク質が存在するわけではありませんが、タンパク質には無限の可能性があるということが分かって貰えると嬉しいです。

興味を持たれた方はお気軽にお問い合わせください。